[发明专利]一种氯化银/多孔芳香框架复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能材料领域，特别是涉及一种氯化银/多孔芳香框架复合材料及其制备方法。

背景技术

在各种各样的不断被开发和应用的材料当中，多孔材料一直备受全世界科研工作者的关注。由于多孔材料具有空旷的结构，它们被广泛的应用于如离子交换、吸附与分离与主客体化学等领域。有机高分子聚合物具有较好的稳定性，多孔芳香材料制备已经广受关注，具有代表性的包括共价有机框架材料（covalent organic framework，COF）、内在微孔聚合物材料（polymers of intrinsic microporosity，PIMs）、超交联微孔聚合物（Hypercrosslinked polymers，HCPs）、共轭微孔聚合物（conjugated microporous polymers，CMPs）等。这些有机多孔聚合物材料较金属-有机骨架材料（MOF）稳定性，具有较大的比表面积，较小的密度，同时可以通过调节反应单体来控制多孔材料的化学性质，使其在储氢、催化、光学、分离等方面有很好的应用前景。

随着人们对生活环境日益提高的需求，能够控制有害细菌的生长及生存的抗菌材料引起了大家的广泛关注，这种材料能够成功的降低细菌传播、食品腐蚀及医学设备的失效。近年来，分子筛复合材料和如高聚物、活性炭、硅溶胶等无机有机固体材料的抗菌性能被广泛的研究。分子筛具有尺寸为3-10埃的孔道空间，并且在孔道中的阳离子能够与众多的抗菌重金属发生交换。这种分子筛具有很长的抗菌活性，较低的毒性并且没有特殊的味道，分子筛本身的环境友好性使得抗菌材料的抗菌性能可以进一步的进行提高。无机有机固体材料本身就有可能具有良好的抗菌性能，通过进一步负载抗菌剂，该类材料的抗菌性能会得到再次提高。但是该类材料由于加工过程复杂，需要消耗大量的时间和金钱。另外，负载的抗菌材料具有比较差的相容性，并且在聚合物中不能很好地均一分散。这些不良的性质限定了该类材料的广泛应用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有良好杀菌性能的氯化银/多孔芳香框架复合材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种氯化银/多孔芳香框架复合材料，包括氯化银和聚合物，所述聚合物为多孔芳香框架化合物，所述聚合物中具有均一的孔道，所述氯化银位于所述孔道中。

在本发明一个较佳实施例中，所述聚合物为吡啶季铵盐型多孔芳香框架化合物，所述氯化银/多孔芳香框架复合材料的结构式为：                                                。

在本发明一个较佳实施例中，所述氯化银/多孔芳香框架复合材料与高分子聚合物进行互混，得到复合膜。

在本发明一个较佳实施例中，所述高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、过氧乙酰硝酸酯、聚乙烯或聚砜。

在本发明一个较佳实施例中，所述的氯化银/多孔芳香框架复合材料的制备方法包括步骤为：（1）将三聚氯氰和芳香族化合物在有机溶剂中于20℃～140℃下反应0.5～24小时，后处理得聚合物；（2）将聚合物与饱和的硝酸银甲醇溶液混合，在室温下搅拌0.5～24小时，后处理得到氯化银/多孔芳香框架复合材料。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）和步骤（2）中所述后处理的过程为：反应结束后降温并真空抽滤得到粉末状固体，依次用10～100mL的温度为50～100℃的甲苯、温度为20～70℃的四氢呋喃和温度为20～60℃的氯仿洗涤所述粉末状固体3～5次并过滤，再在80～200℃下真空抽滤4～40小时，真空度小于10^-3mmHg。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所述芳香族化合物为四吡啶硼酸、1,4-二苄基溴苯、1,3,5-三苄基溴苯或1,2,3,4,5,6-六苄基溴苯。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机溶剂为甲苯或N,N－二甲基甲酰胺。所述氯化银/多孔芳香框架复合材料可以与多种高分子聚合物进行互混，制备成复合膜。

本发明的有益效果是：本发明利用有效可行的实验方法，合成了具有超高抗菌能力的氯化银/多孔芳香框架复合材料，该材料具有能达到250℃的高热稳定性和优异的溶剂热稳定性，该材料具有良好的抑菌效果，将其与常见的高分子聚合物进行混合，获得的复合膜具有良好的抗菌效果，可在杀菌领域具有广泛的应用。

附图说明